يك شرط مرزي منحني ساده شده در مرزهاي ساكن يا متحرك براي روش بولتزمن شبكه‌اي

روش بولتزمن شبكه‌اي يكي از زيرشاخه‌هاي ديناميك سيالات محاسباتي است. با وجود اينكه اين روش زمينه رياضي پيچيده‌اي دارد، روابط نهايي نسبتا ساده‌اي بر آن حكم‌فرماست، از اين‌رو برنامه رايانه‌اي ساده‌تري نسبت به روش‌هاي مرسوم ديناميك سيالات محاسباتي نياز دارد. با توجه به ويژگي‌هاي روش بولتزمن شبكه‌اي براي پردازش موازي، اين روش به‌‌عنوان روشي كارامد براي شبيه‌سازي جريان سيال در هندسه‌هاي پيچيده، كه نياز به حافظه محاسباتي زيادي دارند، در نظر گرفته مي‌شود. به‌خاطر وجود مرزهاي منحني در هندسه‌هاي پيچيده، يافتن شرط مرزي مناسب در روش بولتزمن شبكه‌اي اجتناب‌ناپذير است. براي اين منظور پژوهش‌هاي زيادي انجام شده و شرايط مرزي مختلفي پيشنهاد شده‌ است. در پژوهش حاضر، ابتدا تعدادي از شرايط مرزي منحني مرور و سپس شرط مرزي ساده‌شده‌اي پيشنهاد شده است. برنامه‌اي به زبان فرترن، بر مبناي روش بولتزمن شبكه‌اي تهيه شده، كه شرط مرزي پيشنهادي به‌همراه چند شرط مرزي ديگر در آن اعمال شده است. براي بررسي صحت و دقت شرط مرزي پيشنهادي، جريان داخل حفره دوبعدي شبيه‌سازي و با نتايج عددي موجود مقايسه شده است. تطابق نتايج حاصل از پژوهش حاضر با نتايج پژوهشگران قبلي، صحت برنامه تهيه شده را تأييد مي‌كند. همچنين دو جريان سيال، يكي جريان اطراف استوانه ساكن در كانالي دوبعدي و ديگري جريان بين دو استوانه ساكن و متحرك، شبيه‌سازي شده‌اند. نتايج شبيه‌سازي‌ها با شرط مرزي پيشنهادي، به‌همراه نتايج شرايط مرزي قبلي، با نتايج در دسترس مقايسه شده است. مقايسه‌ها نشان مي‌دهند كه جواب‌هايي با دقت مناسب توسط شرط مرزي پيشنهادي به‌دست آمده است.